四种乳酸菌中央碳代谢的通量差异特性研究
发布时间：2021-03-27 13:33
乳酸菌在自然界中分布广泛,其发酵代谢的最终产物包括多种有机酸（乳酸、乙酸、甲酸）和乙醇等。乳酸菌及其代谢产物在食品行业有着非常广泛的应用,如发酵乳制品、肉制品、泡菜、酒类等生产中重要的风味物质和发酵剂。本文通过发酵实验、生物信息数据库查询等研究手段,构建了四种乳酸菌的代谢网络模型,通过乳酸菌发酵有机酸经典数据并运用代谢通量分析方法,比较了不同乳酸菌的代谢特性。研究成果如下:本文对德氏保加利亚乳杆菌（Lb.1.2717）、嗜热链球菌（St.1.2718）、植物乳杆菌（Lp.1.246）以及面包乳杆菌（Lp.1.3924）进行发酵实验测定其OD（600nm）及pH值,以此对其生长曲线和产酸能力进行研究,结果发现,Lb.1.2717、St.1.2718和Lp.1.246在8-28h进入对数生长期后,此时菌株活力较好,繁殖能力强,产酸性能好。Lp.1.3924在4-12h进入对数生长期后,此时菌株繁殖旺盛,活力较好,并且产酸性能好。四种乳酸菌在相同培养条件下OD600nm值和pH值变化规律不同,Lp.1.3924延滞期较短,先进入对数生长期,因此其pH值首先下降,但进入对数期后,Lp.1.24...
【文章来源】：哈尔滨商业大学黑龙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
代谢组学及其分类研究内容Fig1-1Metabolomicsandtheirclassification
1绪论-11-续表1-3KEGG数据库包含子数据库ContinuedTable1-3KEGGdatabasecontainssub-databasesCategoryDatabaseContentChemicalinformationKEGGCOMPOUNDSmallmoleculesKEGGGLYCANGlycansKEGGREACTIONBiochemicalreactionsKEGGRCLASSReactionclassKEGGENZYMEEnzymenomenclatureHealthinformationKEGGNETWORKDisease-relatednetworkelementsKEGGVARIANTHumangenevariantsHealthinformationKEGGDISEASEHumandiseasesKEGGDRUGDrugsKEGGDGROUPDruggroupsKEGGENVIRONHealth-relatedsubstancesKEGG中储存有大量基因转录、翻译表达产物的分子信息，通过KEGG中PATHWAYDATABASE对基因表达产物之间的相互作用进行研究，构建细胞或组织的代谢网络通路，进而可以推断出细胞或组织的生物学功能（图1-2）。PATHWAYDATABASE通过分析上传的代谢物数据，可以绘制途径图，以网络形式呈现，构建特定的代谢网络[78-79]。图1-2KEGG数据库分析简图Fig1-2KEGGdatabaseanalysisdiagram曹佳璐[80]将单分子实时测序与COG和KEGG数据库相结合对传统四川泡菜盐水样品中的细菌功能和通路进行预测和分析。结果表明预测基因组在
哈尔滨商业大学硕士学位论文-12-KEGG数据库中注释5749中基因进而分配到数百条通路，这些通路主要属于一级代谢通路。不同组别间的通路存在显著差异，这些差异是引起泡菜盐水滋味与质量的不同的原因之一。刘同杰[81]运用GO富集分析和KEGG数据库对乳酸菌中影响酸面团风味的85个变化基因的代谢途径和相关功能进行分析，发现13个代谢途径发生了显著的过表达。研究表明发酵12h时，酿酒酵母中一些列的代谢活动都加强，从而产生更多的风味物质。1.4.2BRENDA综合酶数据库BRENDA(BraunschweigEnzymeDatabase)是DietmarSchomburg于1987年建立的一个综合的蛋白质功能数据库（http://www.brenda.unikoeln.de），包含了大量的酶和代谢数据，并通过从原始文献中提取信息来进行更新和评估。它保留有关酶的功能和分子特性的信息，包括有关发生、动力学、催化反应、产物和底物、辅因子、抑制剂、活化剂、稳定性和结构的数据[82]。Schomdburg等[83]进一步更新了BRENDA，包括重大的新发展。它包括有关反应和特异性、分类和命名、发生、功能参数、酶结构、工程、应用、疾并稳定性、制备和分离、链接和文献参考的分子和生物化学信息。它为整体或特定生物的查询提供了各种搜索模式，现在包括用于配体子结构搜索的工具。在TaxTree中可以搜索其他新功能（图1-3）。图1-3BRENDA综合酶数据库Fig1-3BRENDAComprehensiveEnzymeDatabase1.5研究目的与意义本次课题的研究目的是通过稳定菌株的培养条件，通过发酵实验对比四种乳酸菌的
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳酸菌的代谢组学研究进展[J]. 吕铭守,林美君,陈凤莲,张光,石彦国. 中国调味品. 2019(11)
[2]一款W波段GaN HEMT高谐波抑制八次倍频器MMIC[J]. 项萍,王维波,陈忠飞,郭方金,潘晓枫,徐志超. 固体电子学研究与进展. 2019(01)
[3]Mn2+对植物乳杆菌影响的代谢组学分析[J]. 程新,赵延胜,董英,苏萍. 中国食品学报. 2019(02)
[4]大肠杆菌产脂肪酶代谢通量分析[J]. 左正三,张柯,宋萍,黄宝琪,方心草,黄和. 食品与发酵工业. 2019(01)
[5]贵州酸肉中的植物乳杆菌对发酵香肠风味和品质特性的影响[J]. 陈曦,许随根,周彤,李家鹏,李金春,杨君娜,戚彪,陈文华. 中国食品学报. 2018(06)
[6]凝心聚力 开创未来[J]. 项昌乐. 科技导报. 2018(10)
[7]生物网络关键节点识别方法研究进展[J]. 彭秀芬. 生物学杂志. 2017(04)
[8]代谢组研究的生物信息学方法[J]. 李连伟,张阿梅,马占山. 中国生物工程杂志. 2017(01)
[9]乳酸钠促进法夫酵母虾青素合成代谢流作用分析[J]. 沈宁燕,肖安风,蔡慧农,杨秋明. 微生物学通报. 2015(04)
[10]代谢通量分析在酶合成过程中的应用研究进展[J]. 高振,熊强,徐晴,宋萍,李霜. 化工进展. 2013(07)
博士论文
[1]传统四川泡菜盐水乳酸菌多样性的研究[D]. 曹佳璐.中国农业大学 2017
[2]益生性降胆固醇植物乳杆菌的筛选、发酵特性及体内功效研究[D]. 于志会.吉林大学 2013
[3]酵母在不同培养环境下中间代谢途径代谢调控过程的研究[D]. 张慧敏.浙江大学 2005
硕士论文
[1]ε-聚赖氨酸耐受型高产菌种选育及代谢通量分析[D]. 李双.江南大学 2016
本文编号：3103599
【文章来源】：哈尔滨商业大学黑龙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
代谢组学及其分类研究内容Fig1-1Metabolomicsandtheirclassification
1绪论-11-续表1-3KEGG数据库包含子数据库ContinuedTable1-3KEGGdatabasecontainssub-databasesCategoryDatabaseContentChemicalinformationKEGGCOMPOUNDSmallmoleculesKEGGGLYCANGlycansKEGGREACTIONBiochemicalreactionsKEGGRCLASSReactionclassKEGGENZYMEEnzymenomenclatureHealthinformationKEGGNETWORKDisease-relatednetworkelementsKEGGVARIANTHumangenevariantsHealthinformationKEGGDISEASEHumandiseasesKEGGDRUGDrugsKEGGDGROUPDruggroupsKEGGENVIRONHealth-relatedsubstancesKEGG中储存有大量基因转录、翻译表达产物的分子信息，通过KEGG中PATHWAYDATABASE对基因表达产物之间的相互作用进行研究，构建细胞或组织的代谢网络通路，进而可以推断出细胞或组织的生物学功能（图1-2）。PATHWAYDATABASE通过分析上传的代谢物数据，可以绘制途径图，以网络形式呈现，构建特定的代谢网络[78-79]。图1-2KEGG数据库分析简图Fig1-2KEGGdatabaseanalysisdiagram曹佳璐[80]将单分子实时测序与COG和KEGG数据库相结合对传统四川泡菜盐水样品中的细菌功能和通路进行预测和分析。结果表明预测基因组在
哈尔滨商业大学硕士学位论文-12-KEGG数据库中注释5749中基因进而分配到数百条通路，这些通路主要属于一级代谢通路。不同组别间的通路存在显著差异，这些差异是引起泡菜盐水滋味与质量的不同的原因之一。刘同杰[81]运用GO富集分析和KEGG数据库对乳酸菌中影响酸面团风味的85个变化基因的代谢途径和相关功能进行分析，发现13个代谢途径发生了显著的过表达。研究表明发酵12h时，酿酒酵母中一些列的代谢活动都加强，从而产生更多的风味物质。1.4.2BRENDA综合酶数据库BRENDA(BraunschweigEnzymeDatabase)是DietmarSchomburg于1987年建立的一个综合的蛋白质功能数据库（http://www.brenda.unikoeln.de），包含了大量的酶和代谢数据，并通过从原始文献中提取信息来进行更新和评估。它保留有关酶的功能和分子特性的信息，包括有关发生、动力学、催化反应、产物和底物、辅因子、抑制剂、活化剂、稳定性和结构的数据[82]。Schomdburg等[83]进一步更新了BRENDA，包括重大的新发展。它包括有关反应和特异性、分类和命名、发生、功能参数、酶结构、工程、应用、疾并稳定性、制备和分离、链接和文献参考的分子和生物化学信息。它为整体或特定生物的查询提供了各种搜索模式，现在包括用于配体子结构搜索的工具。在TaxTree中可以搜索其他新功能（图1-3）。图1-3BRENDA综合酶数据库Fig1-3BRENDAComprehensiveEnzymeDatabase1.5研究目的与意义本次课题的研究目的是通过稳定菌株的培养条件，通过发酵实验对比四种乳酸菌的
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳酸菌的代谢组学研究进展[J]. 吕铭守,林美君,陈凤莲,张光,石彦国. 中国调味品. 2019(11)
[2]一款W波段GaN HEMT高谐波抑制八次倍频器MMIC[J]. 项萍,王维波,陈忠飞,郭方金,潘晓枫,徐志超. 固体电子学研究与进展. 2019(01)
[3]Mn2+对植物乳杆菌影响的代谢组学分析[J]. 程新,赵延胜,董英,苏萍. 中国食品学报. 2019(02)
[4]大肠杆菌产脂肪酶代谢通量分析[J]. 左正三,张柯,宋萍,黄宝琪,方心草,黄和. 食品与发酵工业. 2019(01)
[5]贵州酸肉中的植物乳杆菌对发酵香肠风味和品质特性的影响[J]. 陈曦,许随根,周彤,李家鹏,李金春,杨君娜,戚彪,陈文华. 中国食品学报. 2018(06)
[6]凝心聚力 开创未来[J]. 项昌乐. 科技导报. 2018(10)
[7]生物网络关键节点识别方法研究进展[J]. 彭秀芬. 生物学杂志. 2017(04)
[8]代谢组研究的生物信息学方法[J]. 李连伟,张阿梅,马占山. 中国生物工程杂志. 2017(01)
[9]乳酸钠促进法夫酵母虾青素合成代谢流作用分析[J]. 沈宁燕,肖安风,蔡慧农,杨秋明. 微生物学通报. 2015(04)
[10]代谢通量分析在酶合成过程中的应用研究进展[J]. 高振,熊强,徐晴,宋萍,李霜. 化工进展. 2013(07)
博士论文
[1]传统四川泡菜盐水乳酸菌多样性的研究[D]. 曹佳璐.中国农业大学 2017
[2]益生性降胆固醇植物乳杆菌的筛选、发酵特性及体内功效研究[D]. 于志会.吉林大学 2013
[3]酵母在不同培养环境下中间代谢途径代谢调控过程的研究[D]. 张慧敏.浙江大学 2005
硕士论文
[1]ε-聚赖氨酸耐受型高产菌种选育及代谢通量分析[D]. 李双.江南大学 2016
本文编号：3103599
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